초록 ▼

본 연구는 암예방제의 개발을 위해 인간이 오랫동안 섭취하여 왔고 따라서 독작용이 거의 없는 식용물질 즉, 식용과일, 채소, 곡물, 나물, 식용버섯 및 약용식물 등을 대상으로 암예방 작용물질의 탐색을 하고 효과를 검증하여 특허창출에 의한 신약 개발의 기반을 마련하는 것을 그 목표로 하였다. 그 방법으로 일차로 냉침법에 의한 천연물의 메탄올 추출물을 Hexane, Ethylacetate, Water의 3층으로 분획하여 in vitro 방법에 의하여 1차 활성검색을 하며, 활성분획을 bioassay-directed fractionatio

본 연구는 암예방제의 개발을 위해 인간이 오랫동안 섭취하여 왔고 따라서 독작용이 거의 없는 식용물질 즉, 식용과일, 채소, 곡물, 나물, 식용버섯 및 약용식물 등을 대상으로 암예방 작용물질의 탐색을 하고 효과를 검증하여 특허창출에 의한 신약 개발의 기반을 마련하는 것을 그 목표로 하였다. 그 방법으로 일차로 냉침법에 의한 천연물의 메탄올 추출물을 Hexane, Ethylacetate, Water의 3층으로 분획하여 in vitro 방법에 의하여 1차 활성검색을 하며, 활성분획을 bioassay-directed fractionation방법에 의하여 순수물질을 분리 및 구조를 결정하고 제 2 차 활성을 in vitro 및 실험동물에 의한 in vivo 방법으로 효과를 검증하였다. 여기에서 in vitro 방법으로는 발암기전에 연관된 효소인 quinone reductase, xanthine oxidase, HMG-CoA reductase, 5α-reductase type II, omithine decarboxylase 등의 활성을 검색하고, 세포간 gap junction intercellular communication 등을 검색하였다. 또한, 활성물질에 대해서는 JB6 cell line에서의 tumor initiation과 promotion을 확인하고 ln vivo 검색으로는 mouse mammary gland organ culture를 이용하여 DMBA-induced transformation의 저해 활성의 확인 및 마우스의 피부에 two-stage skin carcinogenesis를 유발시켜 종양의 발생 정도를 비교하고 NNK로 유도된 마우스 폐암에 대한 효과를 검색하였다.
in vitro 활성물질 검색 방법 중 quinone reductase의 활성을 유도하는 시료는 105종이 검색되었으며, 이들 시료에 대해 column chromatography법을 이용하여 획득한 분획물질 중 Evodia officinalis의 분획물질 24종, Nothopterigium forbessi의 분획물질 25종, Hydnocarpus anthelmintica의 분획물질 7종, lnula helenium의 분획물질 5종 등이 활성을 보였다. xanthine oxidase의 활성을 억제하는 사료는 19종이 검색되었으며, Chrγsanthemum sinese의 부획물질 4종, Strychnos ignatii의 분획물질 5종, Cardamine komakarovi의 분획물질 2종 등이 활성을 보였다. GJIC assay에서 Setaria italica. Setaria italica의 헥산층 Setaria italica의 분획물질 F01, F04 등이 용량-반응 시험에서도 효과적으로 나타났으며, HPRT assay에서는 Setaria italica 헥산층의 분획물질 F05, F06이 대조군에 비해 비교적 낮은 수치의 돌연변이 빈도를 보이는 것으로 나타났다. HMG-CoA reductase assay에서는 Setaria italica의 분획물질 F04, F06, F07, Nothopterigium forbessi의 에틸아세테이트층, Salvia miltiorrhiza의 수층 등이 HMG-CoA reductase의 활성을 억제하는 것으로 나타났다. quinone reductase의 활성음 유도하는 pure compound로는 3,4.5',5-quarthydroxystilbene, rutaecarpine, Bisabolangelone, rutaecarpine, angelicin, psoralen, Isooxypeucedanin 등이 검색되었고, xanthine oxidase의 활성을 저해하는 물질은 3, 3', 5, 5'-quarthydroxystilbene, 3, 4, 5', 5-quarthydroxystilbene, oxyesveratrol, apigenin, luteolin, 3,5-Dihydroxy-4'-metoxy stilbene, rhapontigenin 등이 검색되었다.
이외에도 전립선암과 관련된 5α-reductase의 활성검색과 발암기작에 관련된 omithine decarboxylase에 대한 활성검색을 수행하였으며, 그 결과 6',3,5-trihydroxystilbene, 7-hydroxy-3-methoxycadalene, apigenin, luteolin. osthenol, Bisabolangelone 이 5α-reductase의 활성을 억제하는 것으로 나타났으며, 특히, osthenol의 활성은 매우 강력하게 나타났다. in vitro assay의 결과 중 가장 강력한 활성을 보인 osthenol을 선도물질로 하여, 유도체를 합성하여 검색한 결과, xanthine oxidase의 경우 O-022, quinone reductase의 경우 O-001 등이 효능을 보였으며, 5α reductase의 경우 O-002가 강력한 저해효과를 보였다 이와 같은 결과를 바탕으로 하여 pure compound 및 osthenol 합성유도체에 대해 JB6 cell line을 이용한 tumor promotion assay와 in vivo 실험으로서 mouse mammary gland organ culture system을 이용한 DMBA-induced transformation 저해 활성, mouse를 이용한 two-stage skin carcinogenesis 저해활성을 검색하였으며, 그 결과, angelicin과 psoralen이 JB6 cell에서의 tumor initiation과 promotion을 지연시키고 mouse mammary gland organ culture system에서는 psoralen, angelicin, osthenol, O-002가 DMBA-induced transformation의 저해하는 것으로 나타났다. 또한, O-002는 two-stage skin carcinogenesis를 유발시킨 mice에서 종양의 발생빈도와 정도를 약화시켰다. 본 연구 결과, in vitro 활성검색에서 강력한 효능을 보이는 것으로 나타난 rutaecarpine, bisabolangelone, apigenin, luteolin, osthenol, psolaridin 등을 선도물질로 한 암예방 물질의 개발이 용이해 질 것이며, 이미 본 연구에서 osthenol을 선도물질로 하여 합성한 유도체 중 O-002는 in vivo 상에서도 종양의 발생을 약화·지연시키는 것으로 나타나 새로운 암예방물질로서의 가능성을 가지고 있다.

Abstract ▼

For the development of chemopreventive agents from edible plant (fruits, vegetables, crops, and medicinal plants), We performed extraction, fractionation, and isolation of edible plants and screened activities with in vitro system related to quinone reductase, xanthine exidase, HMG-CoA reductase, 5α

For the development of chemopreventive agents from edible plant (fruits, vegetables, crops, and medicinal plants), We performed extraction, fractionation, and isolation of edible plants and screened activities with in vitro system related to quinone reductase, xanthine exidase, HMG-CoA reductase, 5α-reductase type II, ornithine decarboxylase and with in vivo system such as mouse mammary gland organ culture and two-stage skin carcinogenesis.
In the in vitro assay, it was observed that 105 solvent fractions, 24 subfractions of Evodia officinalis, 25 subfractions of Nothopterigium forbessi, 7 subfractions of Hydnocarpus anthelmintica, and 5 subfractions of Inula helenium increase the activity of quinone reductase, 19 solvent fractions, 4 subfractions of Chrysanthemum sinese, 5 subfractions of Strychnos ignatii, 2 subfractions of Cardamine komakarovi inhibited the actiyity of xanthine oxidase. Furthermore, the gap-junction intercellular community was blocked and the activity of HMG-CoA reductase was inhibited by the subfractions of Setaria italica. The pure compounds, separated and isolated from active plant extracts, were examined. 3,4,5',5-quarthydroxystilbene, rutaecarpine, Bisabolangelone, rutaecarpine, angelicin, psoralen, and Isooxypeucedanin induced the activity of quinone reductase. 3,3',5,5' -quarthydroxystilbene, 3,4,5',5-quarthydroxystilbene, oxyresveratrol, apigenin, luteolin, 3.5-Dihydroxy-4'-metoxy stilbene, and rhapontigenin inhibited the activity of xanthine oxidase. 6',3,5-trihydroxystilbene, 7-hydroxy-3-methoxycadalene, Apigenin, luteolin, Osthenol, and Bisabolangelone inhibited thf' activity of 5α-reductase type II. Angelicin and Psoralen delayed the tumor initiation and promotion in the JB6 cell line. In in vivo test, psoralcn, angelicin, and osthenol inhibited DMBA-induced transformation in the mouse mammary gland organ culture system. We synthesized derivatives of osthenol which showd strong activity for 5α-reductase type and preformed in vitro assay for them. O-001 had effect on the quinone reductase, O-022 inhibited the activity of xanthine oxidase, and O-002 had strong effect on the activity of 5α-reductase. Particularly, it was observed that O-002 inhibited transformation of mouse mammary gland cell and decreased the degree and frequency of tumors in the mouse skin which was induced tumor fonnation. According to our studies, O-002, derivative of osthenol. can be developed as chemoprewntive agent. Furthemore, rutaecarpine, bisabolangelone, apigenin, luteolin, and psolaridin have potential for the development of chemopreventive agent.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 목 차 ... 4
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 5
• Project Summary ... 7
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 8
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 8
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 15
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 37
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 38
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 41
• 제 1세부 연구개발과제 연구결과 ... 42
• 1. 최종 연구개발 목표 ... 43
• 2. 연구대상 및 방법 ... 44
• 3. 최종 연구개발결과 ... 47
• 4. 연구결과 고찰 몇 결론 ... 68
• 5. 연구성과 및 목표달성도 ... 69
• 6. 활용계획 ... 71
• 7. 참고문헌 ... 71
• 제 2세부 연구개발과제 연구결과 ... 76
• 1. 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 77
• 2. 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 78
• 3. 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ... 91
• 4. 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 100
• 5. 제 2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 103
• 6. 제 2 세부연구개발과제의 활용계획 ... 105
• 7. 참고문헌 ... 106
• 제 3세부 연구개발과제 연구결과 ... 110
• 1. 제 3세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 111
• 2. 제 3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 111
• 3. 제 3세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 118
• 4. 제 3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 132
• 5. 제 3세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 181
• 6. 제 3세부연구개발과제의 활용계획 ... 183
• 끝페이지 ... 183